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Auteur(s)
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Sandra TAPIN-LINGUA : Ingénieur de recherche à l'Institut technologique FCBA
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Valérie MEYER : Ingénieur au Centre technique du papier
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Michel PETIT-CONIL : Directeur de recherche à l'Institut technologique FCBA
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
Les technologies du vivant, ou biotechnologies, sont considérées à l'heure actuelle comme un outil prometteur dans la chaîne de transformation du bois en pâte à papier écrue ou blanchie.
Il existe dans la nature un nombre important de micro-organismes et plus particulièrement de champignons qui, grâce à leurs produits de sécrétion (contenant des enzymes), dégradent le bois. De plus, certains présentent la spécificité d'effectuer une dégradation très sélective permettant d'éliminer la lignine et les composés « indésirables » du bois tout en conservant la cellulose. Leur étude a logiquement conduit à la recherche et au développement de techniques permettant de contrôler cette dégradation sélective de certains composants du bois lors de la préparation des pâtes à papier.
Deux approches sont possibles, l'une basée sur l'utilisation des micro-organismes (principalement des champignons de la pourriture blanche), l'autre sur l'application directe d'enzymes qui catalysent la dégradation de certains composants du bois.
Au début des années 1980, les principaux sujets d'étude sur l'utilisation des biotechnologies concernaient les traitements d'effluents, la mise en pâte mécanique à l'aide de traitements biologiques et l'hydrolyse de la cellulose. Pendant les années 1990, des progrès considérables ont été faits sur l'utilisation d'enzymes spécialisées dans la dégradation du bois pour améliorer le blanchiment des pâtes à papier. Aujourd'hui, les biotechnologies sont étudiées pour des sujets touchant toute la chaîne de transformation du bois en papier (y compris le recyclage).
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Applications des biotechnologies aux procédés papetiers
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2. Enzymes intéressantes pour l’industrie papetière
Les enzymes sont des protéines présentant une activité métabolique. Les enzymes utilisées dans les biotraitements du bois sont naturellement produites et sécrétées par les micro-organismes se développant sur le bois tels les champignons ou des bactéries cités dans le paragraphe précédent (§ 1). Elles peuvent être utilisées pour remplacer certains produits chimiques grâce à leur activité catalytique très spécifique.
2.1 Enzymes envisagées
La volonté de réduire l’impact environnemental du procédé de fabrication des pâtes a conduit au développement et à l’utilisation de divers systèmes enzymatiques. Quatre grandes familles sont identifiées à partir de leur activité enzymatique (figure ). Celles-ci sont :
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les cellulases qui dégradent la cellulose ;
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les hémicellulases : xylanases, mannanases qui agissent au niveau des hémicelluloses ;
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les enzymes qui oxydent la lignine (lignine peroxydase, manganèse peroxydase, laccases...) ;
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les enzymes qui vont agir au niveau des composés mineurs du bois.
La cellulose représente 40 à 45 % des bois de résineux et 40 à 50 % des bois de feuillus. Lors de la production de pâte à papier, les procédés de mise en pâte ont pour but de valoriser cette fibre de cellulose mais aussi de créer des fibrillations dans sa structure afin d’améliorer les propriétés des pâtes et des papiers obtenus. Les cellulases sont des enzymes produites par les micro-organismes qui, par leurs modes d’action variés,...
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Enzymes intéressantes pour l’industrie papetière
ANNEXES
1.1 Fournisseurs d'enzymes (liste non exhaustive)
Iogen
Novozymes
AB enzymes
HAUT DE PAGE1.2 Centres de recherche (liste non exhaustive)
InTechFibres
Centre Technique du papier
Institut technologique FCBA
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